Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения с защитой по току

(19) (11) 351) 6 05 Р 1/64; Н 02 Н 7/12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Ромаш Э,М, Транзисторные преобразователи в устройствах питания радио.электронной аппаратуры, М "Энергия,1975, с, 104, рис, 3-1 а,2. Источники электропитания на лонупроводниковых приборах. Проектированиеи расчет, Под, ред, С.,ППодика ии Е. И. Гальперина, М " Советское ра- .дио", 1969, с, 338, рис. УП,6,Э, Авторское свидетельство СССРЖ 756389, кл. б 05 Г 1/58, 1980 е(54) (57) СТАБИЛИЗИРОВАННЪЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ПО ТОКУ, содержа щий линейный. стабилизатор, состоящий из последовательного регулирующего эле мента, входом подключенного к управляю;, щему элементу, и блокирующего конденсатора, последовательно включенный в цепьпитания двухтактный конвертор, содержа щий инвертор, входы которого связаны с выходами управлякщего генератора переменного напр яжения, при етом в выходную цепь линейного стабилизатора включен датчик тока, .соединенный с входом лоро гового элемента узла защиты, по току вы ход исполнительного элемента которого подключен к входу регулирующего элемента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности путем вве денни автоматического самоконтроля исправности, генератор переменного напряжения выполнен в виде синхронизируемого генератора прямоугольных импульсов 19й нв базе счетного триггера, а в конвертор введен генератор тактовых импульсов, выход которого через введенный конденсатор соединен с входом порогового эле- мента, при этом синхронизируюший вход. синхронизируемого генератора прямоугольного напряжения соединен с выходом исполнительного элемента узла защиты.1 1048463Изобретение относится к электротехнике, а именно к полупроводниковымисточникам питания, и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и вычислительной техники,преимущественно там, где первичной сетьюявляется сеть постоянного напряжения,При небольшой мощности наиболее рациональным построением стабилизированных преобразователей таких систем явля 10ется последовательное соединение пинейьного стабилизатора, инвертора (конверто-ра), имеющего на своем выходе трансформатор, и выпрямителей по числу требуемых каналов 145Линейный стабилизатор в атом случае,как и при автономном использовании, обычно снабжают устройством защиты по току,использующим для своей работы падениенапряжения на резисторе - датчике тока 202 .Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является стабилизированный преобразователь постоянногонапряжения с эащитоц по току, состоящий 25иэ последовательно соединенных междувходом и выходом линейного стабилизатора с регулирующим элементом, подключенным к его входу, управляющим элементоми блокировочным конденсатором, подкпюченным параллельно выходу стабилизатора,из резистора-датчика тока, конвертора сгенератором переменного напряжения,трансформатором с выпрямителем, а также иэ узла защиты с пороговым эпеменеф З 5том, входом связанным с резисторомдатчиком тока, а выходом - с входомрегулирующего элементалинейного стаби. лизатора, Линейный стабилизатор поддерживает неизменным напряжение на входы 40конвертора, который преобразует его впеременное напряжение, а затем послетрансформатора снова в постоянное, благодаря чему осуществляется гальваническая развязка входа преобразователя от 45его выхода. При перегрузке выделяемоена резисторе - датчике тока напражениеоткрывает транзистор порогового алемента, а он снимает ток управления с регулирующего транзистора, что приводитк ограничению тока нагрузки 13 Недостатком устройства является то, что его узел защиты неконтролируем. Неисправность, приводящая к потере его работоспособности, но не искажающая про55 цесс стабилизации, может длительно не обнаруживаться. Если после атого преобразователь окажется перегруженным, то он может выйти из.строя. Выявить ати неисправности можно только профилакти ческими проверками, в ходе которих создается искусственная перегрузка оговоренной величины и необходимо отключение преобразователя от потребителя на время профилактики.Цепь изобретения повышение надежности путем введения автоматического самоконтроля исправности узла защиты.Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированном преобразователе постоянного напряжения с защитой по току, содержащем линейный стабилизатор, , состоящий из последовательного регули руещего элемента, входом подключенного к управляющему элементу, и блокирукицего конденсатора, последовательно включен. ный в цепь питания двухтактный конвер. тор,. содержащий инвертор, входы которого связаны с выходами управлякзцего ге нератора переменного напряжения, при этом в выхоцную цепь линейного стабилизатора включен датчик токовых перегрузок, соециненный с входом порогового элемента узда эащитъ 1, выход исполнительного элемента которого подключен к входу регулирукицего алемента, генератор переменного напряжения выполнен в вице синхронизируемого генератора прямоугольных импульсов на базе счетного триггера, а в конвзряр введен генератор тактовых импульсов, выход которого через введенный конденсатор соединен с входом порогового элемента, при этом синхронизирующий вход синхронизируемого генератора прямоугольного напряжения соединен с выходом .исполнительного элемента узла защиты. На фиг. 1 представлена схема данного преобразователя; на фиг. 2 - диаграмма работы элементов схемы,Он состоит из линейного стабилизатора 1, содержащего регулирующий 2 и управпяккций 3 элементы, связанные с блокирующим конденсатором 4, из резистора датчика тока 5, включенного последовательно в цепь питания конвертора 6, включакщего синхронизируемый генератор переменного напряжения 7, инвер тор 8 с выходным трансформатором, свя занным с выпрямителем 9, а также синхронизатор Щ выполненный на эмиттерном повторителе 11 и переходной Й С - цепи 12, из узлазащиты по току 13, в который входит пороговый 14 и исполнительный 15 элементы, из генератора тактовых импульсов 16 и конденсатора 17,463 3 1048 через который выхоц генератора 16 поцкпючен к вхоцу порогового элемента 14,На фиг. 2 раны эпюры импульсных процессов в схеме преобразователя. Эпю ры 18-20 изображают импульсы на выхо дах узлов 16, 13 и 10; 21.1 и 21.2- на выходах триггера 7, а 22 - на выхо де преобразоватепя.йреобразователь работает следующим образом, 10С моментом поцачи входного напряже ння начинает работать линейный стабипи . затор 1, регулирующий элемент 2 кото рого поц воздействием управляющего эаемента 3 устанавливает номинап его выходиого напряжения, Затем вступает в рабом ту генератор 16 и его импульсы (эпюра 18 фиг. 2) через конденсатор 17 подаются на база-емиттерный переход транзис тора порогового элемента, не, проводяще 20 го ток в промежутки времени межцу импульсами. Открываясь от кажцого импупьса задакзцего генератора, он активизирует испопнитепьный элемент 15, создающий. во входном напряжении регулирукицего 25 эпемента 2 характерные вырезки (вппоть до нупя), прецставлящцие собой короткие (в данном случае отрицательные) импупь оы (зпюра 19 фиг, 2), поцаваемые через емрттерный повторитель 11 и далее че- ЗО рез перехоцную ЯС - де ь 12 (эпюра 20) на счетный вхоц синхронизируемого ими генератора прямоугольного напряжения (триггера 7). Его колебания используют ся в конверторе 6 цля формирования в первичной обмотке трансформатора 8 пе ременного тока. Напряжение вторичной . обмотки этого трансформатора выпрямпяется и подается на выхоц конвертора (йвсего стабипизированного преобразователя). Генератор переменного напряжения 7является, таким образом, пассивным иможет работать только при наличии синхроимпульсов, которые от генератора 16цошкны пройти до его входа, Если одиниз элементов узла защиты выйцет изстроя, то путь спецования импульсов задаквцего генератора 16 оборвется (причемспучится при любой неисправности вэлементах защиты) и триггер 7 остановится, вспецствие чего прекратится подача энергии на выхоц преобразователя,Еспи защита была неисправна еще цовкаочения преобразователя, он вообще неначнет работать.Некоторые паузы в работе регулирующего элемснта реапьно не сказь 1 ваютсяна характеристики линейного стабилизатора, провалов же стабилизированного напряжения пегко избежать соответствующимвыбором конденсатора 4.Импупьсы генератора 16, следовательно, непрерывно зондируют устройство защиты, а не охваченным контролем остается только пишь резистор - датчик тока, .Однако при его возможном обрыве выходное напряжения преобразователя такжеисчезнет, а изменение его номиналаили короткое замыкание (это низкоомный,чаше проволочный резистор) маповероятные .Таким образом, цанное техническоерешение позволяет осуществлять постоянный самоконтроль исправности узла защиты и повысить надежность всего устройства в целом, 10484631048463 щитник Зака 32/5 ВНИ 4 Тираж 874 П ИПИ Государственного комитетапо цепам изобретений и открыт 035, Москва, Ж 35, Раущская н писноеССР ц, 4/ лиап ППП Патентф, г, Ужгород, уп. Проектная, 4 Составитепь Т, ЕрщоваРедактор О. Колесникова Техреа Т.Маточка Корректор